失败了,但是要发几个没啥用的电路
OMEGAERJSH2020/07/03电磁炮 IP:黑龙江

IMG_20200703_181548.jpg

总设计图(其实只有中间一点点,周围是一堆升压电路没啥用....):

50V10000uF储能,可关断磁阻式,因为只是想测试下MOS管触发,而且由于是在家条件极其有限,所以只设计了个单级,仿真效率高达10%多,但实际做出来只是勉强能从炮管扔出去.....尴尬,但是由于条件极其有限,所以在过程种研究了很多没用的电路,在此分享。


来自:物理高能技术 / 电磁炮
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~~空空如也
OMEGAERJSH 作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882688

现在开始正题:

电容只有一个50V10000uF,但是电池只有一个6V的镍镉电池,而且还是严重老化的,满电电流倒是可以,但是容量实在不敢恭维了....于是开始研究是用ZCS(royer)电路升压还是用ZVS升压。于是先用13005做了几个ZCS发现功率低的可怜....

图:ZCS/royer电路:

1593783484159.jpg

图:捡破烂捡到的电池(其实是一个朋友送我的)这图是淘宝的,实际我的只有700mAh

1593783521736.jpg

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 修改于 3年9个月前 IP:黑龙江
882690

ZCS电路功率太低,所以还是回到ZVS,贴吧讨论后毅然决然淘宝花了两块多巨款买了10个AOD472(30V,135A)mos管。

下面是对低压低功率ZVS的一些见解:

  1. 低压ZVS需要用触发电压比较低的MOS管(贴吧一个大佬说耐压30V的几个MOS管触发电压低至2.5V,次点的也有3.6V)

  2. 可以把470欧的电阻降低以加快开通速度并拉高MOS管栅极电压,同时也可以增大10k的放电电阻

  3. 两个放电二极管FR107可能需要换成正向压降更低的肖特基二极管以保证可靠关断,否则会出现由于电池功率有限本身只有6V的电压被拉到更低,导致两个MOS管都处于一种半通不通的状态,虽然我用的这个管子还不会烧,但是也不会起振很烦。

  4. 增大初级匝数虽然会降低输入功率但是可以在电流较低的时候起振,同时,次级串联一个电阻(降低输出电流)也可以达到同样的效果。贴吧也有大佬说次级可以串联一个限流电容,这个我还没试过,因为手贱把整流桥直接焊上了....虽然这个方法会降低功率,但是至少可以保证稳定工作....

下面是个人研究的一些对于低压较低功率电源的ZVS电路的改进方案(有的也不一定对,有的是外网找的,欢迎指正或提供原址传送门)

方法1:降低驱动电阻,更换肖特基二极管:我把470欧的电阻换为300欧,10k放电电阻换位20k(其实是因为只有20k),这样可以拉高栅极电压。同时测试了几种快恢复和肖特基二极管:万用表示数如下:

FR107:300+

UF4007:400+

RS1M:00+

1N4148:600

1N5819:150-160

SR100:240+

SR240:100-120

这里由于我捡破烂拆了几个电源有几个1N5819,所以就用了1N5819。好歹是起振了.....

这里再提一嘴:我这个变压器太小了(手机充电器拆的),也是制约ZVS功率的一个问题之一,而且不同磁芯相同匝数电感也不同,可能在ZVS参数匹配的时候需要注意........(其实我只是在抱怨我做了那么多都做不出一个平均功率几十W的ZVS....)

IMG_20200703_182748.jpg

方法2:加压驱动:使用一个低功率12V-15V的电源来作为MOS管的驱动。这个想法是外网看到的,自己并没有验证。

电路图:(大约是这么个意思吧....)

这个方法可以通过控制小功率的12V电源来实现稳压调压等效果

IMG_20200703_183819.jpg

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信仰は儚き人間の為に
3年9个月前 IP:广东
882692

50V直接boost就好了。

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882693

ZVS稳压的研究:

ZVS稳压主要有两种,一种是在贴吧看到的在ZVS负极加一个MOS管来整体断电(其实也可以在电源加个P管?具体没试过),另一种是在外网看到的,驱动处加一个开关,通过控制栅极的电源来控制ZVS,好处是不需要大功率的开关来控制,甚至一个8550就可以解决(然而我并没有试过....)

图:ZVS的另一种控制方式

IMG_20200703_183625.jpg

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882694
引用信仰は儚き人間の為に发表于3楼的内容
50V直接boost就好了。

运放推BOOST试了,但是我做的效果不好...最后就还是ZVS+稳压了

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882695

下面是唯一一个自己设计的电路:级联稳压电路

用途1:电源功率低且做不出大功率升压模块的多级炮用。优点:可以实现逐级充电且方便调节充电级数,可以实现不同级电压不同,适用于低功率的电源。缺点:需要很多破烂级的功率上不去的升压电路....例如我做的升压电路(我甚至可以做出一个毫瓦级功率的ZVS......)

用途2:没用

这个电路有两套方案,一种驱动N管,适用于ZVS负极接MOS管的控制方式,一种驱动P管,适用于控制ZVS的驱动部分的控制方式。

实现功能:信号输入开始充电,充电到设置值自动稳压且输出一个信号以驱动下一级的信号输入,可以实现逐级充电稳压。其实对于有钱买航模电池的来说没什么用....谁叫我捡不到航模电池只能捡到挖土机里的电池呢....

电路图:

IMG_20200703_184701.jpg IMG_20200703_185318.jpg

IN:开始充电信号输入(电流型信号)

G:控制ZVS的MOS管的栅极(调下电阻可以控制三极管)

SIG:下一级开始充电信号输出(电流型信号)

HV:电容电压反馈

控制HV对地两个电阻分压和稳压管的电压来控制电容的电压。可以把一个电阻换成一个电位器来实现调压的效果。

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882696

最后发一个只是非常普通的光电触发MOS管,为了可靠导通关断加了运放加速和图腾柱增强驱动....为啥不用驱动芯片?因为没有

IMG_20200703_182343.jpg

再发6V转12V的小功率自激BOOST,只是为了让MOS管更可靠的触发。其实有更好的效率更高的方案但是我做的就是不行...所以就用了个笨方法:焦耳小偷...

低功率高效率自激DC-DC升压电路的几种方式:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/article/83/147/2018/XXXXXXXXXXXXXXXXXml

我的焦耳小偷图:

IMG_20200703_183056.jpg

尽量的限制了最大功率使得工作的时候甚至稳压管都不热,而且也可以可靠的驱动光电板,但是这样效率很低....做了好多只有这个勉强符合要求所以就用这个了.....

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882697

好了,本贴分享结束,实物图不摆了,就当无图无真相吧....

炸了几乎所有的MOS管和一部分三极管换来的一丢丢成果...

可能快赶上一个初中生的水平了吧(本人研二,电气工程.....我都不好意思打这几个字.....)

什么?你说威力?我可以很自豪的告诉你我一个多月折腾了无数电路炸了好多管子战损好多烙铁头换来的就是刚好把子弹扔出炮管的威力呢!...........................................20cm超长炮管,距地1m多的桌子上扔出了将近30cm!!!!!!!!!!

睡觉...

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虎哥
3年9个月前 IP:四川
882703

看了楼主的文章,回忆起了高中时代。

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882706
引用虎哥发表于9楼的内容
看了楼主的文章,回忆起了高中时代。

经过多年的努力终于达到了高中生的水平?我以为是初中生 sticker

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desert
3年9个月前 IP:湖北
882709

你可能需要384X和单片机 sticker

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882713
引用desert发表于11楼的内容
你可能需要384X和单片机

用单片机就很无脑了吧,浪费接口,总不能加个测速器加个屏幕加个万用表示波器啥的吧 sticker

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0x00000000
3年9个月前 修改于 3年9个月前 IP:海南
882723
引用OMEGAERJSH发表于12楼的内容
用单片机就很无脑了吧,浪费接口,总不能加个测速器加个屏幕加个万用表示波器啥的吧

不用MCU才显得无脑,现在技术进步了,MCU成本降低和规格越来越多,选择合适的应用就行,不存在浪费这种情况。

我看你拿那些分立元件拼凑的电路很辛苦啊,可靠性还不一定很高,可以试试用MCU进行控制,什么稳压,触发,就会很方便。也算提高了技术水平。

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虎哥
3年9个月前 IP:四川
882724
引用OMEGAERJSH发表于10楼的内容
经过多年的努力终于达到了高中生的水平?我以为是初中生

我的高中时代是1998年,看完了晶体管电路原理上下册,自己开始折腾短波收发机。而更早的初中时代,还只会玩电子管。之所以回忆起高中时代,是因为那时候也只有手工画图,曲线图作图+天然神经网络仿真,看着就有历史感。

然而,时代在发展,普遍来说,现在恰恰是研究生才有闲心想象分立电路,高中生都用软件设计,直接站在巨人肩上了事。

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882732
引用虎哥发表于14楼的内容
我的高中时代是1998年,看完了晶体管电路原理上下册,自己开始折腾短波收发机。而更早的初中时代,还只...

感谢虎哥分享,唉...我生的晚而且家里也不是搞电的所以起步很晚(大约大三大四才开始搞这些东西)...就是喜欢手画图,用电脑画还得打出来要不就只能停在屏幕上感觉非常不爽 sticker

我也不是什么好学校的学生,也没那么努力,凭着一时兴起还不舍得花钱的心一点一点抠了好久也没搞出什么有技术含量的玩意....目前只是想在最低成本的情况下实现较高的效率,所以暂时还在玩这种升压的低压,把效率弄上去而且外围电路都可以实现了再去考虑高压炮....但缺点也是很花时间.....正好赶上这时期不用去学校,自己课题又不想弄,就搞了这些没用的 sticker

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OMEGAERJSH作者
3年9个月前 IP:黑龙江
882733
引用0x00000000发表于13楼的内容
不用MCU才显得无脑,现在技术进步了,MCU成本降低和规格越来越多,选择合适的应用就行,不存在浪费这...

还是不喜欢用单片机....因为条件苛刻的情况下就算有单片机也不会有写程序的东西,反倒分离器件机动性更好,在哪都做的出来,而且实现方式多样....况且就算用单片机的话采样电路驱动电路光电触发什么的还是需要用运放三极管啥的....所以我还是想能不用就不用 sticker


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